第四章电控汽油喷射系统构造及

电控汽油喷射系统

一、汽油喷射系统概述

一、发动机汽油喷射的发展过程

电子燃油喷射系统示意图二、与化油器相比，汽油喷射系统具有下列优点：1)能根据发动机工况的变化供给最佳空燃比的混合气；2)供入各气缸内的混合气，其空燃比相同，数量相等；3)由于进气管道中没有狭窄的喉管，因此进气阻力小，充气性能好。因此，汽油喷射式发动机具有较高的动力性和经济性，良好的排放性。此外，发动机的振动有所减轻，汽车的加速性也有显著改善。三、本章主要介绍内容：电控汽车喷射系统的分类与组成空气供给系统的结构与工作原理燃油供给系统主要部件的结构与工作原理电子控制系统的结构与工作原理第一部分：电控汽车喷射系统的分类与组成一.分类按汽油喷射系统的控制方法分为机械控制式、电子控制式及机电混合控制式三种。近十年来电子控制汽油喷射系统(以下简称电控汽油喷射系统)得到了迅速而又充分的发展，成本大幅度下降，使用可靠性和可维修性都达到了相当高的水平。2)按喷射部位的不同可分为缸内喷射和缸外喷射两种。缸内喷射是通过安装在气缸盖上的喷油器，将汽油直接喷入气缸内。这种喷射系统需要较高的喷射压力，约3～5MPa。因而喷油器的结构和布置都比较复杂，目前极少应用。缸外喷射系统是将喷油器安装在进气管或进气歧管上，以0.20～0.35MPa的喷射压力将汽油喷入进气管或进气道内。缸外喷射系统分进气管喷射和进气道喷射。进气管喷射系统的喷油器安装在节气门体上，而节气门体安装在进气歧管的上部，相当于化油器式发动机安装化油器的位置。因此，进气管喷射又称节气门体喷射(TBI)。由于一台发动机只装有1或2个喷油器在节气门体上，所以又称这种喷射方式为单点喷射(SPI)。喷油器位置不同1、缸内喷射：在压缩行程中将燃油直接喷入缸内。2、进气门前喷射：喷油器安装在各缸的进气门前，进行燃油喷射。3、节气门上方喷射：喷油器安装在节气门上方，采用单点喷射。根据喷射部位的不同分为：1、多点喷射（MPI）将燃油喷射在每缸进气门的外侧，贮存并蒸发，供发动机使用。2、单点喷射（SPI）将燃油喷射在节气门的前方，燃油喷入后随空气流入进气歧管内，再进入气缸。3)按喷射的连续性将汽油喷射系统分为连续喷射式和间歇喷射式。连续喷射是指在发动机工作期间，喷油器连续不断地向进气道内喷油，且大部分汽油是在进气门关闭时喷射的。这种喷射方式大多用于机械控制式或机电混合控制式汽油喷射系统。间歇式喷射是指在发动机工作期间，汽油被间歇地喷入进气道内。电控汽油喷射系统都采用间歇喷射方式。间歇喷射还可按各缸喷射时间分为同时喷射、分组喷射和按序喷射等三种形式。1、同时喷射 所有喷油器并联，同时喷油。两次喷完一个循环的供油量。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605407200喷油喷油2、分组喷射将气缸分为两组，所需燃油一次喷完。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605400喷油喷油3、顺序喷射按各缸的进气顺序间歇喷油。进气压缩作功排气排气进气压缩作功作功排气进气压缩压缩作功排气进气13421803605400喷油喷油电控汽油喷射系统的组成空气供给系统燃油供给系统电子控制系统四、电控燃油喷射系统的组成供油系统组成：油箱、滤清器、汽油泵、喷油器、油压调节器、燃油脉动衰减器、油管等。任务：供油、滤清、调压、喷油。空气供给系统组成：空气滤清器、进气管、节气门、怠速旁通道等。任务：滤清、调节、分配。电子控制系统组成：控制器、主继电器、各种传感器和执行器。一、空气供给系统功用：向汽油机提供与发动机负荷相适应的﹑ 清洁的空气，同时对流入发动机的空气 质量进行直接或间接计量，使它们在系 统中与喷油器喷出的汽油形成空燃比符 合要求的可燃混合气．组成：各类电控汽油喷射系统的空气系统 主要包括空气流量计、补充空气阀、 怠速控制阀、节气门及空气滤清器等。空气供给系统的主要组成部件及工作原理空气流量计节气门体与节气门位置传感器怠速空气阀1．空气供给系统

空气的流量由通道中的节气门来控制（节气门由油门踏板操作）。踩下油门踏板时，节气门打开，进入的空气量多。怠速时，节气门关闭，空气由旁通道通过。

空气供给装置空气滤清器空气流量计节气门怠速控制阀电子控制单元二、燃油供给系统

1、燃油供给系统主要组成部件及工作原理组成：由汽油箱电子控制系统﹑电动汽油泵﹑ 汽油滤清器﹑燃油分配管﹑回油管﹑油 压调节器﹑喷油器．各部件的功用：2．汽油供给系统

汽油由汽油泵从油箱中泵出，经过汽油过滤器，除去杂质及水分后，再送至汽油脉动减振器。这样具有一定压力的汽油流至供油总管，再经各供油歧管送至各缸喷油器。

供油装置结构示意图供油装置布置燃油分配管汽油滤清器压力调节器油箱三、电子控制系统

1、电子控制系统主要组成部件及工作原理功用：接收来自表示发动机工作状态的各个传感器输送来的信号，根据ＥＣＵ预置的程序，对喷射时刻、喷油量以及点火时刻进行确定和修正．组成：电控汽油喷射系统中的控制系统由电控单元、各种传感器、执行器，以及连接它们的控制电路所组成。电控汽油喷射系统炭罐喷油器火花塞油压调节器水温传感器转速传感器ECU氧传感器爆震传感器进气管道2、电控系统

电子控制系统的功用是根据各种传感器的信号，由计算机进行综合分析和外理，通过执行装置控制喷油量等，使发动机具有最佳性能。

第二节

空气供给系统

一、空气供给系统的组成1．空气供给系统二、空气供给系统的主要零件

1．空气计量装置2．节气门体3．节气门位置传感器4.怠速空气调整器（空气阀）5。进气管空气流量计在车上位置（一）流量感应式多点汽油喷射系统 原理：以吸入的空气量作为控制喷油量的主要因素。A、流量式电控汽油喷射系统（L型） 将空气流量转变为电信号输送到电脑，由电脑控制喷油量。B、热线（热膜）式电控汽油喷射系统（LH型） 空气流量计中热线（热膜）电阻被空气冷却后，将其阻值的变化以电流信号的形式输送到电脑，由电脑控制喷油量。C、卡门涡流式（LD型）气流通过进气道中一柱体时，在柱体后方产生旋涡，涡流的大小与流速和流量成正比，将涡流大小通过光电发生器转变为电信号输送到电脑，由电脑控制喷油量。流量板式空气流量计作用： 通过流量板转角的变化来计量吸入的空气量，并将转角的变化转变为电压信号输送到电脑。结构：调整螺钉旁通气道流量板缓冲板电位计缓冲室进气压力传感器热线式空气流量计别克、日产MAXIMA(千里马)、沃尔沃、帕撒特辅助空气阀与气道作用： 在热起过程中，保证有一定时间的额外进气，使发动机处于快怠速状态。控制方式： 电加热法 石蜡温度控制法双金属型空气阀石蜡温度阀节气门位置传感器作用： 将节气门开度的大小和动作的快慢，转变为电信号输入到电脑，以反映负荷的大小。分类： 两极式： 只有在节气门全开和全闭时才给电脑信号，其余由空气流量计输送信号。

全程式节气门位置传感器全程式：可以输出多种电压的连续信号，以获得相应的喷油量。(压力感应式）怠速控制装置作用： 根据发动机运行情况，与电脑配合自动调节进入空气量。第三节

汽油供给系统

一、汽油供给系统组成二、电动汽油泵的构造和工作原理

电动汽油泵的功用是从油箱中吸入汽油，将油压提高到规定值，然后通过供给系统送到喷油器。

油压：多点喷射：0.2～0.3MPa单点喷射：0.1～0.2MPa滚柱式电动汽油泵涡轮式电动汽油泵转子式和叶片式电动汽油泵

电动汽油泵的构造

汽油泵实物图桑塔纳2000丰田汽油泵结构燃油泵1进油侧 4电机

a无压力2单向阀 5单向阀

c有压力3转子叶片泵 6出油口

结构：滚柱式电动汽油泵装有滚柱的转子与泵体间偏心安装。转子凹槽内的滚柱在旋转惯性力的作用下紧压在泵体内表面上。相邻两滚柱与泵体内表面形成一个油腔。在转子转动过程中，油腔的容积不断发生变化，在转向进油腔时容积增大，吸入汽油；在转向出油腔时，容积减小，压力升高并泵出汽油。

涡轮式电动汽油泵汽油泵部分主要由一个或两个叶轮、外壳和泵盖组成。当叶轮旋转时，叶轮边缘的叶片把汽油从进油口压向出油口。特点是供油压力的脉动小，供油系统中不需要设置减振器，易于小型化，适合装在油箱内，简化供油系统管路，降低噪声。由于它输送率低，故主要用于低压且输送量大的场合。转子式和叶片式电动汽油泵（1）改进滚柱滚道的廓线（2）改进涡轮泵叶片设计（3）采用特殊的阻尼装置（4）采用双级泵的结构型式电动汽油泵的性能改善汽油过滤器

汽油分配管总成汽油分配管总成安装在上部进气通风系统的下面。发动机分配管由铸铝制成。汽油分配管包括喷油器的内装管接头、供油管和压力调节器。汽油分配管总成用螺栓固定安装在进气歧管下部的四个固定座上。汽油分配管与喷油器相连接，并向喷油器分配汽油。

喷油器总成图五、电磁喷油器

喷油器作用： 在恒定压力下定时、定量地喷油并使之雾化。结构：对于单点电控汽油喷射系统而言，它是将一只或两只电磁喷油器、压力调节器和传感器等安装在节气门体上，其总成被称之谓中央喷射单元当喷油器喷射汽油时，在输送管道内会产生汽油压力脉动，汽油压力脉动减振器是使汽油压力脉动衰减，以减弱汽油输送管道中的压力脉动传递，降低噪声。

汽油压力调节器的构造和工作原理

汽油压力调节器的主要功用是：使系统油压（即供油总管内油压）与进气歧管压力之差保持常数，一般为250kPa。这样，从喷油器喷出的汽油量便唯一地取定于喷油器的开启时间。

油压调节器作用： 使油压保持在某一规定值不变，确保喷油压力恒定。结构：工作原理：转速不变：节气门开度增大，进气歧管真空度减小，回油量减小，出油量增大。节气门开度不变：转速增加，进气歧管真空度增大，回油量增多，出油量减少。六、冷起动喷油器和热限时开关

在低温下发动机冷起动时，吸入的混合气中有一部分汽油冷凝，为了补偿这部份汽油的损失，必须在冷起动时附加地喷入一定量的汽油。上世纪九十年代中期以前的电控系统，这部分附加的喷油量是由冷起喷油器喷入进气管的。冷起动喷油器的开启持续时间取决于发动机的温度，由热限时开关控制。随着电子技术的发展，现代发动机通常采用增加喷油脉冲宽度来补偿。

它是一个电磁阀，装在充满压力油的阀体内腔中的阀门是一个衔铁，它被弹簧紧压在阀座上，阀门上还绕有磁化线圈。当点火开关和热限时开关接通后，磁化线圈被励磁产生磁场，将阀门吸离座，汽油就通过旋流式喷嘴，喷散成细油雾，进入节气门后的进气管道内，以加浓混合气。4、冷起动喷油器作用： 冷起动时，额外加大喷油量，使混合气瞬时加浓，便于着火起动。结构：电插头电磁线圈阀门弹簧阀门喷嘴电喷发动机的传感器与执行器1、发动机转速传感器作用： 将发动机转速的高低，以电信号的形式输送到电脑，控制喷油量。2、车速传感器3、曲轴位置传感器作用： 反映曲轴转角，使电脑控制正确的点火时间和喷油时刻。柔性铁片铁片前沿波形铁片后沿波形外信号轮外缘上均匀分布着18个触发叶片和18个窗口，每个触发叶片和窗口的宽度为10°弧长；内信号轮外缘上设有3个触发叶片和3个窗口，3个触发叶片的宽度不同，分别为100°、90°和110°弧长，3个窗口的宽度亦不相同，分别为20°、30°和10°弧长。霍尔式传感器4、水温、气温传感器作用： 感知冷却液温度和进气温度，并将信号输送到电脑，来控制修正喷油量。水温传感器5、氧传感器作用： 将废气中氧含量的信号输送到电脑，以便于电脑控制下一个工作循环的油气配比。第四节

电控汽油喷射系统

一、汽油泵控制1）、汽油泵开关控制的汽油泵控制电路

2）、ECU控制的汽油泵控制电路

与油泵开关控制式相比，ECU控制式的主要区别在于开路继电器线圈L1的接地端由发动机ECU（电子控制单元）控制。当发动机ECU接收到分电器传来的发动机转速信号（Ne信号）后，ECU内的三极管导通，于是电流流经线圈L1，开路继电器保持闭合，油泵连续工作。3）、具有转速控制的汽油泵控制电路

1．电阻器式为电阻式汽油泵转速控制电路。是在汽油泵控制电路中，增设一个电阻（降压电阻）和汽油泵控制继电器（或称电阻器旁路继电器）。发动机工作时，ECU根据发动机转速和负荷，对汽油泵控制继电器进行控制，汽油泵控制继电器则控制电阻是否串入在汽油泵控制电路中，以此控制汽油泵电机上的不同电压，进而实现汽油泵转速变化。2．发动机ECU直接控制式随着发动机功率的增大，汽油泵的泵油量也必然增大，因而导致汽油泵消耗的电功率和汽油泵的噪声都比较大。为了尽可能减少电能的消耗和噪声污染，近年来研制成功一种发动机ECU直接控制式，由发动机ECU直接控制汽油泵的工作电压二、喷油器控制

发动机工作时，ECU根据有关信号，经运算判断后输出控制信号，控制大功率三极管导通与截止。当大功率管导通时，即接通喷油器电磁线圈电路，产生电磁吸力。当电磁力超国针阀弹簧力和油压力的合力时，磁心被吸动，针阀随之离开阀座，即阀门打开，喷油器开始喷油。当大功率三极管截止时，则喷油器电磁线圈电路被切断，电磁力消失，当针阀弹簧力超过衰减的电磁力时，弹簧力又使针阀返回到阀座上，使阀门关闭，喷油器停止喷油。喷油器的驱动方式分为电流驱动与电压驱动两种方式。电流驱动只适用于低阻喷油器，电压驱动既可用于低阻喷油器，又可用于高阻喷袖器。ECU与限时开关协同控制电路中。单独使用限时开关控制时，冷起动喷油器喷油范围如阴影部分A所示，它诀定的是基本喷油量。为改善发动机冷机起动性能，起动更迅速，热机混合气浓度过渡更平缓，在一些车上不但设限时开关控制基本喷油量，还由ECU根据冷却液温度传感器监测到的冷却液温度对冷起动喷油量进行修正。图中阴影B即表示用ECU控制冷起动喷油器喷油